五自由度摇摆台位置正解方法研究及 MATLAB实现

研究一种实用非对称五自由度摇摆台的位置正解算法.把描述五自由度摇摆台的一组非线性方程组的求解问题转化成对函数的优化问题,采用粒子群优化算法和Newton迭代法相结合的方法求解问题,并采用粒子群算法工具箱实现了五自由度摇摆台的位置正解.通过比较试验结果,发现采用PSO算法和Newton迭代法相结合的方法在精度方面比单纯采用PSO算法高,并且兼顾了实时性的要求.     

几种三自由度并联机构的位置正解方法

以3-RPS和3-RRR两种典型三自由度并联机构为例,对开放式三自由度并联机构综合实验台拼接的三自由度并联机构的位置正解的方法进行了探讨,采用在平台上建立固定坐标系和运动坐标系,然后根据结构特点列写约束方程的方法,得出其位置正解的方程组。     

三自由度可调并联机构的位置与运动学分析

针对一种三自由度的球面并联平台机构,基于符号-数字方法,建立了机构的位置正解数学模型,在此基础上推导出了末端执行器(动平台)球铰质心点的速度、加速度的正反解数学模型,研究了机构的运动学特性。利用Matlab符号运算对模型进行实例求解,验证了该方法的正确性。研究了调节驱动杆杆长和速度时动平台位置的变化规律,对该机构的动力学研究提供了基础。     

集装箱波纹折线焊缝的三自由度焊接机器人逆运动学分析

针对集装箱波纹折线焊缝的焊接难题,设计了一种三自由度焊接机器人.本文在D-H齐次变换矩阵的基础上,对焊接机器人进行运动学逆解.机器人通过3个关节的协调动作,可使固联在末端效应器上的焊枪保持一定的焊接姿态,为保证焊接质量的一致性提供了理论基础.通过Matlab软件仿真,控制各个关节按照给定规律运动,在Matlab环境下实现了恒定焊接速度下的轨迹的跟踪.     

基于模糊控制的三自由度并联机器人的联合仿真

根据并联机器人的特点和仿真现状,提出一种MIMO模糊控制方法,对三自由度并联机器人进行控制和联合仿真.以Deahe并联机器人为例,应用Pro/E和ADAMS软件建立其机械系统模型,应用MATLAB软件建立MIMO模糊控制器和控制系统模型,并按照给定的目标轨迹对Dealte并联机器人进行模糊控制,在ADAMs/MATLAB软件里实现联合仿真.结果表明:采用模糊控制方法可以有效地减低控制误差,提高控制精度,减少响应时间,仿真结果较为理想.这种控制方法对更复杂并联机器人的控制具有指导意义.     

三自由度船用电梯试验台的设计及仿真

船用电梯在摇摆环境中的位姿变化可以通过船用电梯摇摆台的试验研究来实现。针对船用电梯负荷较大,采用液压驱动方式设计了三自由度船用电梯试验台,利用ANSYS软件对试验台中关键零部件台板进行了有限元分析,分析结果表明设计符合要求。利用Pro/E机构分析模块对试验台进行了运动仿真,得到了各个液压缸的运动参数,为之后的控制系统设计提供了数据支持。     

基于改进型迭代神经网络的三自由度并联机构位置正解分析

针对模拟船舶在海上运动的摇摆姿态及重载的要求,根据并联机器人机构综合理论,提出运用4SPS-1S结构的并联机构实现模拟船舶在重载情况下的摇摆运动。通过对该机构的运动学分析,推导出三自由度并联机构位置逆解的解析表达式。考虑到位置正解的解析解难以求出,运用一种改进型、高效率的迭代神经网络对其位置正解模型进行求解,最后借助Matlab软件对位置正解模型进行了仿真研究。研究结果表明:该改进型迭代BP神经网络不但性能上优于普通的BP神经网络和误差补偿函数为f(ε)=ε的迭代BP神经网络,且所建立的位置正解模型可以满足实时控制要求。     

基于OpenGL的三自由度并联机器人三维运动仿真系统

机器人三维仿真在机器人的研究开发中具有重要作用，是当前机器人研究领域中最新的研究方向之一。本系统利用Visual C 调用OpenGL图形函数对三自由度并联机器人及其工作环境进行建模和渲染。根据正解的结果显示其三维工作空间；并根据给定参考点轨迹及逆解的结果实时、动态的显示三自由度并联机器人的工作过程。     

协同式三自由度运动系统设计研究

设计研究了电液伺服控制的飞行仿真器三缸协同式运动系统。该系统是由数字计算机控制的多输入出控制系统，可按飞行条件和操纵量实时解算，并输出驱动信号控制协同式三自由度运动平台和仿真座舱，实现飞行运动仿真。     

两自由度摇摆台耦合动力学建模与仿真

考虑两自由度摇摆台内、外平台的耦合效应以及负载偏心造成的偏载力矩对驱动系统的影响,采用齐次变换方法建立了两自由度摇摆台的动力学模型。驱动系统采用齿轮齿条液压缸,考虑齿条间隙、液压流量非线性等影响,对液压伺服系统进行了仿真分析。仿真结果为驱动、控制系统的设计提供了参考依据。     

基于BP算法的六自由度并联机器人正运动学求解

利用六自由度并联机器人位置反解易于获得这一特性。把较难的六自由度并联机器人位置正解问题转化为应用位置反解结果作为训练样本进行学习，从而实现操作手从关节变量空间到工作变量空间的非线性映射，这样就能够较准确地求解并联机器人的位置和姿态。文中以Stewart型并联机器人为例，采用BP算法对其正解进行了求解，仿真结果表明该方法计算精度高，克服了数值解法的求解精度受初值影响较大的缺点。     

一种混合驱动六自由度并联平台的精度分析与精度补偿

针对一种六自由度并联机构进行了运动学分析,充分考虑了关节(球铰、回转副)间隙误差随机性的影响,在运动学逆解的基础上建立了实际误差模型;在对位置误差灵敏度进行了计算机仿真与分析的基础上,采用直接误差补偿方法对并联平台进行了精度补偿,计算机仿真结果表明:该方法可以显著提高并联平台的精度.     

新型三平移并联机器人的模糊滑模控制

针对以直流伺服电机驱动的少自由度并联机器人，采用了一种新型模糊滑模控制策略。该方法设计简单，系统的鲁棒性好。仿真结果表明该算法是可行的，具有很好的快速性和抗干扰能力，保证了闭环系统的渐进稳定，而且具有与自学习控制和自适应控制类似的优点。     

一种新型三自由度并联机构及其运动学分析

提出了一种新型三平移并联机器人机构,运用螺旋理论分析了该机构实现空间三维移动的机构学原理及其自由度,判断了机构的主动副位置;给出了机构位置分析的正、逆解析解,对机构进行了速度、加速度分析并讨论了机构输入一输出运动解耦性.     

A New 3-DOF Spatial Parallel Mechanism for Milling Machines with Long X Travel

It is well known that the shape and volume of the workspace are one of the greatest weaknesses of parallel kinematic machine tools (PKM). Hexaglide and Triaglide mechanisms are examples where workspace extension is achieved by elongating one axis as a principal motion axis that is a common feature of all Cartesian machines. With the idea of principal axis of motion in mind, a new 3-DOF spatial parallel mechanism for horizontal and vertical milling machines has been developed. In comparison with similar developed mechanisms it has several advantages such as: rather regular shape of the workspace (slightly modified block) similar to serial machines; greater stiffness by nature of the struts arrangement; good force and speed ratio through the entire mechanism's workspace. The paper describes the structure of the mechanism, modelling approach and simulation on a developed vertical milling machine prototype.     

柔索驱动并联机器人的误差分析及其标定仿真

建立了大射电望远镜(Large Radio Telescope-LT)中柔索驱动并联机器人(Wire Driven Parallel Ro-bot-WDPR)系统的末端误差模型,用正向运动学标定方式对LT5m缩比模型的运动学参数做了辨识。首先,建立LT舱索系统的运动学正、逆解模型;接着,在运动学分析的基础上建立了其误差模型,得到影响末端位姿误差的各项参数;最后,对LT5m柔索并联机构的标定过程作了模拟,验证算法的有效性。结果显示该算法收敛性好,忽略测量误差的情况下能够保证运动学参数具有很高的标定精度,从而为提高LT5m模型的控制精度奠定了理论基础。     

一种基于PR驱动的6自由度并联机构设计与仿真

基于广义等效KP旋量系设计了一种新型3支链6自由度并联机构3-PRRS,机构采用PR驱动方式.介绍了机构的设计过程,分析了机构的输入合理性,求取了机构的位置反解,并通过仿真验证了机构设计的正确性和有效性.     

六轴联动数控加工并联机器人的光滑滑模控制研究

以6PTRT机构的六轴联动数控加工并联机器人为控制对象,在分析其运动控制系统模型的基础上,运用运动学逆解进行了轨迹规划,并设计了一种无震颤光滑滑模控制算法,仿真实现了并联机器人支路末端的期望轨迹跟踪.仿真结果表明:该算法解决了传统滑模控制在数字控制实现时的震颤问题,且系统鲁棒性好,抗干扰能力强,对系统参数变化不敏感,具有良好的跟踪性能,实现了并联机器人执行末端的高精度轨迹跟踪控制.     

三平移并联机器人机构的智能模糊控制研究

目前，有关并联机器人的研究多限于机构学、运动学和动力学方而的研究本文针对一种三平移并联机器人机构，在根据动平台运动要求，基于运动学分析实时求得各支路主动副期望角位移，建立了控制系统模型。设计了一种用于并联机器人轨迹跟踪的模糊控制器，仿真实现了对各支路主动副期望运动轨迹的跟踪。仿真研究结果表明，该控制方案能实现较高精度的快速轨迹跟踪，同时可削弱或避免常规模糊控制中的振荡现象和稳态误差。系统对参数摄动和外界于扰具有较强的鲁棒性。其研究为进一步实现该并联机器人机构的高精度实时控制奠定了基础。     

基于模糊遗传算法的新型六自由度并联机器人运动学分析

运动学位置正解和位置逆解是对并联机器人其它性能进行分析的基础,位置正解也是并联机器人研究中的一个难点.采用模糊遗传算法对一种新型六自由度并联机器人的运动学位置正解和位置逆解进行了求解,并且利用灰色关联分析对求解结果进行了分组,得到了Stewart并联机器人的五组位置正解实解.实例表明该方法简单、方便、具有通用性,是求解并联机器人运动学问题的一种新策略.